(57)【要約】【課題】  定着装置において、温度検知素子をトナー及び紙粉等の飛散から保護して、精度よく定着ローラの表面温度を測定する。【解決手段】  定着装置１０は定着ローラ１１と定着ローラに圧接して定着ローラとともに回転する加圧ローラ１２と、定着ローラからの熱を受ける計測面１３ａを備え定着ローラの表面温度を計測する温度検知素子１３とを有し、温度検知素子の検知温度に応じて定着ローラを加熱制御して、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に用紙を通過させて記録用紙上の未定着トナー像を定着させる。温度検知素子を駆動制御して温度計測モードにおいては、温度検知素子の計測面を定着ローラ表面に向け、退避モードにおいては計測面を定着ローラから退避させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと該定着ローラに圧接して該定着ローラとともに回転する加圧ローラと、前記定着ローラからの熱を受ける計測面を備え前記定着ローラの表面温度を計測する温度検知素子とを有し、該温度検知素子の検知温度に応じて前記定着ローラを加熱制御し、前記定着ローラと前記加圧ローラとのニップ部に記録用紙を通過させて前記記録用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記計測面を前記定着ローラ表面に向ける第１の位置と前記計測面を前記定着ローラから退避させた第２の位置とに選択的に前記温度検知素子を駆動制御する駆動制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記温度検知素子は前記定着ローラに近接して配置されており、
前記定着ローラに面した面が開口され前記温度検知素子を収納する収納体を有し、
前記駆動制御手段は前記温度検知素子を支持する支持体と、該支持体を駆動する駆動手段と、前記第１の位置で前記計測面を前記開口部を通して前記定着ローラに向け、前記第２の位置で前記計測面が前記収納体内に隠れるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記温度検知素子は前記定着ローラに近接して配置されており、
前記計測面を清掃する清掃部材を有し、
前記駆動制御手段は前記温度検知素子を支持する支持体と、該支持体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して、前記第１の位置で前記計測面を前記定着ローラに向け、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記温度検知素子を移動させる際前記計測面を前記清掃部材に当接させつつ前記温度検知素子を移動し前記第２の位置で前記計測面を前記清掃部材に当接した状態とする制御手段とを有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記加熱制御が不要な際前記温度検知素子を前記第２の位置に位置付けるようにしたことを特徴とする請求項２又は３記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は連続的に予め規定された印字枚数が印字されると一旦印字動作を停止して前記温度検知素子を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させた後、前記温度検知素子を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させて、印字動作を再開するようにしたことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる定着装置に関し、特に、定着ローラ（加熱ローラ）の温度を計測する温度検知素子を汚れ等から保護する機構を備える定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置においては、記録用紙上に転写された未定着トナー像を定着するため、ヒータ等の熱源により加熱される定着ローラ（加熱ローラ）とこの定着ローラに圧接されて回転する加圧ローラとを備える定着装置を用いて、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に記録用紙を通過させて未定着トナー像を定着するようにしている。
【０００３】
定着装置によって未定着トナーを定着する際には、定着ローラの温度を予め規定された温度（定着温度）に制御する必要があり、このため、温度検出素子（温度センサ）を用いて定着ローラの温度を検出し、その検出結果に応じて定着ローラの加熱制御を行うようにしている。この温度検出素子には、定着ローラに接触させて温度検知を行う接触式温度検知素子及び定着ローラに近接して配置される非接触式温度検知素子がある。
【０００４】
ところで、記録用紙上の未定着トナーを定着させた後においては、つまり、通紙の後には、冷却ファンを駆動して定着装置に通風を行っており、このように通風を行うと、記録用紙に付着したトナー及び紙粉等が飛散して、特に、非接触式の温度検知素子の場合には、これらトナー及び紙粉等によって温度検知素子が付着して、精度よく定着ローラ温度を検知できなくなってしまうことがある。また、画像形成装置中の他のユニットから定着装置にトナー及び紙粉等が飛散することもある。
【０００５】
上述のような不具合を防止するため、定着ローラとの対向部に開口を有する温度センサカバー内に、温度センサを定着ローラの半径方向に移動自在に配設して、温度センサカバーにコロを取り付けて、温度センサカバーと熱ローラが所定の間隙を保持するように配設し、温度センサを定着ローラに対して非接触とした際、トナー等の付着を防止して正確な温度制御をするようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９４９９４号公報（第４頁〜第６頁、第１図〜第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の定着装置においては、温度センサカバーによって温度センサを覆って、この温度センサカバーによって温度センサの汚れを防止するようにしているものの、温度センサは開口部を通して常に定着ローラと対面しているため、不可避的にトナー及び紙粉等が飛散して温度センサに付着し、精度よく定着ローラの表面温度を測定できないという課題がある。
【０００８】
さらに、温度センサは温度センサカバーで覆われているため、熱が温度センサカバー内に篭ってしまい、この結果、定着ローラの表面温度を精度よく測定することができないという課題がある。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、温度検知素子をトナー及び紙粉等の飛散から保護して、精度よく定着ローラの表面温度を測定して定着温度を制御することのできる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、定着ローラと該定着ローラに圧接して該定着ローラとともに回転する加圧ローラと、前記定着ローラからの熱を受ける計測面を備え前記定着ローラの表面温度を計測する温度検知素子とを有し、該温度検知素子の検知温度に応じて前記定着ローラを加熱制御し、前記定着ローラと前記加圧ローラとのニップ部に記録用紙を通過させて前記記録用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置において、前記計測面を前記定着ローラ表面に向ける第１の位置と前記計測面を前記定着ローラから退避させた第２の位置と選択的に前記温度検知素子を駆動制御する駆動制御手段を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、例えば、前記温度検知素子は前記定着ローラに近接して配置されており、前記定着ローラに面した面が開口され前記温度検知素子を収納する収納体を有し、前記駆動制御手段は前記温度検知素子を支持する支持体と、該支持体を駆動する駆動手段と、前記第１の位置で前記計測面を前記開口部を通して前記定着ローラに向け、前記第２の位置で前記計測面が前記収納体内に隠れるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを有している。
【００１２】
また、本発明では、例えば、前記温度検知素子は前記定着ローラに近接して配置されており、前記計測面を清掃する清掃部材を有し、前記駆動制御手段は前記温度検知素子を支持する支持体と、該支持体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して、前記第１の位置で前記計測面を前記定着ローラに向け、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記温度検知素子を移動させる際前記計測面を前記清掃部材に当接させつつ前記温度検知素子を移動し前記第２の位置で前記計測面を前記清掃部材に当接した状態とする制御手段とを有している。
【００１３】
そして、本発明では、例えば、前記制御手段は、前記加熱制御が不要な際前記温度検知素子を前記第２の位置に位置付ける。また、前記制御手段は連続的に予め規定された印字枚数が印字されると一旦印字動作を停止して前記温度検知素子を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させた後、前記温度検知素子を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させて、印字動作を再開するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の定着装置は、温度検知素子の計測面を定着ローラ表面に向ける第１の位置と計測面を定着ローラから退避させた第２の位置とに温度検知素子を駆動制御するようにしたので、温度検知素子を第２の位置に位置づけた際には、トナー及び紙粉が飛散しても、温度検知素子の計測面にトナー及び紙粉が付着することが極めて少なく、温度検知素子を第１の位置に位置づけて定着ローラの表面温度を計測する際において、精度よく定着ローラの表面温度が計測できることになって、定着ローラの加熱温度制御を精度よく行うことができるという効果がある。
【００１５】
本発明では、温度検知素子を定着ローラに近接して配置して、定着ローラを収納体に収納して、第１の位置で温度検知素子の計測面を収納体の開口部を通して定着ローラに向け、第２の位置で計測面が収納体内に隠れるようにしたので、トナー及び紙粉が飛散しても、温度検知素子の計測面は収納容器で保護されることになって、計測面に飛散したトナー及び紙粉が付着することが極めて少なく、温度検知素子を第１の位置に位置づけて定着ローラの表面温度を計測する際において、精度よく定着ローラの表面温度が計測できることになって、定着ローラの加熱温度制御を精度よく行うことができるという効果がある。
【００１６】
本発明では、温度検知素子を定着ローラに近接して配置して、第１の位置で温度検知素子の計測面を定着ローラに向け、第１の位置と第２の位置との間で温度検知素子を移動させる際計測面を清掃部材に当接させつつ温度検知素子を移動し第２の位置で計測面を清掃部材に当接した状態とするようにしたので、第２の位置では、温度検知素子の計測面が清掃部材に当接した状態となるから、飛散したトナー及び紙粉が計測面に付着することがなく、さらに、第１の位置と第２の位置との間で温度検出素子を移動させる際、計測面が清掃部材に当接しつつ、温度検知素子が移動することになるから、清掃部材によって計測面が清掃されることになって、常に計測面を良好な状態に維持できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１８】
図１を参照して、図示の定着装置１０は画像形成装置で用いられ、定着ローラ（加熱ローラ）１１に対向して加圧ローラ１２が配置され、加圧ローラ１２は定着ローラ１１に圧接されている。画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像が転写ローラ等の転写装置によって記録用紙Ｓに転写される。そして、記録用紙Ｓはガイド部材１０ａに案内されて定着装置１０に送られ、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を記録用紙が通過する際、記録用紙上の未定着トナー像Ｐが定着されることになる。
【００１９】
図示の定着装置１０には温度検知素子１３が備えられ、図示の例では、この温度検知素子１３は、例えば、赤外線温度センサであり、温度検知素子１３は定着ローラ１１に近接して配置されている。温度検知素子１３は、定着ローラ１１からの熱を受ける計測面１３ａを有し、定着ローラ１１の表面温度を計測する際には、計測面１３ａが後述するようにして定着ローラ１１に向けられる。
【００２０】
温度検知素子１３は収納容器（収納体）１４内に収納され、この収納容器１４の一面は図示のように定着ローラ１１に向かって斜め下方に傾斜する傾斜面となっており、さらに、定着ローラ１１に対向する面は開口されている。温度検知素子１３は、図中紙面の表側から裏側に延びる取付軸体（支持体）１５に取り付けられており、この取付軸体１５を回転駆動すると、温度検知素子１３の計測面１３ａの位置は図１に示す位置と図２に示す位置との間で変化する。つまり、温度検知素子は第１の位置と第２の位置とに選択的に変化する。
【００２１】
以下の説明では、図１に示す状態（温度検知素子１３が第１の位置にある状態）を温度計測モードと呼び、図２に示す状態（温度検知素子１３が第２の位置にある状態）を退避モードと呼ぶことにする。なお、図２に示す例では、つまり、退避モードにおいては、温度検知素子１３の計測面１３ａは傾斜面１４ａの内面に対向しているが、退避モードにおいては、温度検知素子１３の計測面１３が収納容器１４の開口面から退避する状態とすればよい。
【００２２】
図３を参照すると、定着ローラ１１は定着装置筐体（側板）１６に回転可能に支持されており、取付軸体１５は定着ローラ１１に対向して定着ローラ１１の軸心と平行に延びている。そして、取付軸体１５は定着装置筐体１６に回転可能に支持されている。定着装置筐体１６の外面には支持部材１７が取り付けられ、この支持部材１７にはソレノイド１８が取り付けられている。そして、ソレノイド１８のソレノイド軸１８ａにはレバー部材（リンク部材）１９の一端が取り付けられ、レバー部材１９には取付軸体１５の端部が取り付けられている。
【００２３】
図４を参照すると、レバー部材１９の略中央部に取付軸体１５の端部が挿入固定されており、ソレノイド軸１８ａの先端はピン部材２０ａによってレバー部材１９の一端に取り付けられている。その結果、レバー部材１９はピン部材２０ａ回りに回動可能となっている。一方、レバー部材１９の他端側にはフック部材２０ｂが形成されており、このフック部材２０ｂには弾性部材（例えば、コイルスプリング）２１の一端が保持され、弾性部材２１の他端は、図示はしないが、定着装置筐体１６に取り付けられている。なお、レバー部材１９の他端はピン部材２０ｃによって回動可能に支持されている。
【００２４】
いま、温度計測モードとなると（例えば、メインスイッチがオンされて、コピー可能状態となると）、画像形成装置に備えられた制御装置（制御手段：図示せず）は、ソレノイド１８をオフする。これによって、弾性部材２１によって、図４に実線矢印で示す方向にレバー部材１９の他端が引っ張られて、ソレノイド軸１８ａが伸び破線矢印で示す方向にレバー部材１９が回動する。
【００２５】
レバー部材１９の回動によって取付軸体１５が回動して、温度検知素子１３の計測面１３ａが、図１に示すように、収納容器１４の開口面を介して定着ローラ１１の表面に向けられる。その後、前述したようにして、定着ローラ１１の表面温度を計測しつつ、その計測結果に応じて定着ローラ１１を加熱制御することになる。
【００２６】
印字が終了すると、制御装置は退避モードとすべくソレノイド１８をオンして、ソレノイド軸１８ａを退避させる。これによって、レバー部材１９は、弾性部材２１に抗して、図５に破線で示す位置から実線矢印で示す方向に回動して、図５に示す状態となる。
【００２７】
レバー部材１９の回動によって、温度検知素子１３は図１に示す状態から図２に示す状態となって、その計測面１３ａは傾斜面１４ａの内面と対向する位置となる。つまり、加熱制御が不要な状態となると、制御装置は退避モードとなって、温度検知素子１３を図１に示す状態から図２に示す状態とする。
【００２８】
このようにして、退避モードとなると、温度検知素子１３の計測面１３ａは収納容器１４内に退避することになって、例えば、冷却ファンが駆動されて、トナー及び紙粉が飛散しても、温度検知素子１３（つまり、計測面１３ａ）は収納容器１４で保護されている結果、計測面１３ａに飛散したトナー及び紙粉が付着することが極めて少なく、温度計測モードとなった際には、常に精度よく定着ローラ１１の表面温度が計測できることになって結果的に定着ローラ１１の加熱温度制御を精度よく行うことができることになる。
【００２９】
上述の例では、温度検出素子１３を一面が開口された収納容器１４に収納するようにしたが、温度検知素子１３を収納容器１４に収納することなく、そのまま定着ローラ１１の近傍に配置して、温度計測モードの際、その計測面１３ａを定着ローラ１１の表面に向け、退避モードの際には、例えば、温度検知素子１８を１８０度回転させて、計測面１３ａを定着ローラ１１の表面に向けないようにしてもよく、このようにして、トナー及び紙粉の付着を防止することができる。
【００３０】
また、上述の例では、ソレノイド１８を用いて取付軸体１５を回転させたが、取付軸体１５を直接的にステッピングモータ等の駆動源で回転駆動させるようにしてもよい。
【実施例２】
【００３１】
図６〜図８を参照して、図６〜図８において、図１〜図３に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号が付されている。図６に示す温度検出素子３１は、透過型の枠体３１ａに保持されており、枠体３１ａの一面（受光面３１ｂと対向する面）の外面には赤外線透過フィルム３１ｃが取り付けられている（図８参照）。ここでは、受光面３１ｂと赤外線透過フィルム３１ｃとが計測面である。
【００３２】
一方、図６に示すように、定着装置筐体（図６には示さず）から延びるステー（支持部）３２が温度検出素子３１の近傍に達しており、このステー３２の先端側は温度検出素子３１に近づくように、下向きに傾斜する傾斜部３２ａとなっている。そして、傾斜部３２ａの内側面にはスポンジ等の清掃部材３３が取り付けられている。なお、取付軸体１５を回転駆動するための機構は図４で説明した機構が用いられる。
【００３３】
実施例１で説明した温度計測モードにおいては、温度検知素子３１の計測面は、図６に示すように、定着ローラ１１の表面に向けられ、退避モードにおいては、温度検知素子３１は定着ローラ１１の表面から退避する方向に回動する。そして、図７に示すように、赤外線透過フィルム３１ｃが清掃部材３３に当接しつつ、温度検知素子３１が回動することになって、赤外線透過フィルム３１ｃが清掃部材３３に当接した状態で温度検知素子３１の回動は停止される。
【００３４】
上述のように、退避モードにおいては、赤外線透過フィルム３１ｃは清掃部材３３に当接した状態となるから、飛散したトナー及び紙粉が赤外線フィルム３１ｃ、つまり、計測面に付着することはない。しかも、温度計測モードから退避モードに移行する際、そして、退避モードから温度計測モードに移行する際には、赤外線透過フィルム３１ｃが清掃部材３３に当接しつつ、温度検知素子３１が回動することになるから、清掃部材３３によって赤外線透過フィルム３１ｃの表面が清掃されることになって、常に計測面を良好な状態に維持できることになる。
【００３５】
なお、実施例２においては、所定の枚数（例えば、１０００枚）連続して印字が行われると、一旦印字動作を停止して、温度計測モードから退避モードに移行した後、再度退避モードから温度計測モードに移行して、印字動作を再開するようにしてもよい。このようにすれば、連続印字の際においても、常に赤外線透過フィルム３１ｃをクリーンな状態に維持することができる。
【００３６】
ところで、接触式温度検知素子を用いた際にはおいても、印字動作が終了した際には、退避モードとして、接触式温度検知素子を定着ローラ１１の表面から離間させるようにしてもよい。このようにすれば、印字動作を停止して定着ローラ１１が冷えた際に、定着ローラ１１に付着したトナー及び紙粉が固着して接触式温度検知素子に悪影響を与えることが少なくなる。
【００３７】
図９及び図１０は接触式温度検知素子４１の離間動作を説明するための図であり、図９に示すように、取付板４２には開口部４２ａが形成され、取付板４２にはビス４２ｂによって支持部材４３の一端が固定されている。この支持部材４３は開口部４２ａを通って定着ローラ１１側に延在しており、支持部材４３の他端には接触式温度検知素子４１が取り付けられている。なお、取付板４２を回転駆動するための機構は、図４で説明した機構と同様であり、ここでは、取付板４２が取付軸体１５となる。
【００３８】
そして、温度計測モードでは図９に示すように、接触式温度検知素子４１が定着ローラ１１の表面に当接し、退避モードにおいては、取付板４２が図５で説明したようにして回動されて、接触式温度検知素子４１が定着ローラ１１の表面から離間して図１０に示す状態となる。
【００３９】
なお、上述の説明から明らかなように、制御装置、ソレノイド１８、レバー部材１９、及び弾性部材２１が集合的に駆動制御手段として機能することになる。また、ソレノイド１８、レバー部材１９、及び弾性部材２１は駆動手段として機能することになる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
温度計測モードにおいて、温度検知素子の計測面を定着ローラ表面に向け、退避モードにおいて計測面を定着ローラから退避させるようにしたから、退避モードの際には、トナー及び紙粉が飛散しても、温度検知素子の計測面にトナー及び紙粉が付着することが極めて少なく、温度計測モードとした際に、精度よく定着ローラの表面温度が計測できることになって、定着ローラの加熱温度制御を精度よく行うことができる結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる定着装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による定着装置の実施例１を温度計測モードで概略的に示す図である。
【図２】図１に示す定着装置を退避モードで概略的に示す図である。
【図３】図１に示す定着装置を上方から示す図である。
【図４】図１に示す温度検知素子を駆動する駆動機構を説明するための図である。
【図５】図４に示す駆動機構によって温度検知素子を退避位置に位置づけた際のレバー部材の状態を示す図である。
【図６】本発明による定着装置の実施例２を温度計測モードで概略的に示す図である。
【図７】図６に示す定着装置を退避モードで概略的に示す図である。
【図８】図６に示す定着装置を上方から示す図である。
【図９】本発明による定着装置において接触式温度検知素子を用いた際の温度計測モードにおける温度検知素子の状態を示す図である。
【図１０】図９に示す定着装置において退避モードにおける温度検知素子の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  定着装置
１１  定着ローラ（加熱ローラ）
１３，３１，４１  温度検知素子
１４  収納容器
１５  取付軸体
１６  定着装置筐体（側板）
１８  ソレノイド
１９  レバー部材
２１  弾性部材
３１ｃ  赤外線透過フィルム
３２  ステー
３３  清掃部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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